modernen Industrie nicht ohne Material wie Stahl vorstellen.Mit ihm sind wir fast jeden wiederum konfrontiert.Durch die Einführung in die Zusammensetzung der verschiedenen chemischen Elementen erheblich Verbesserung der mechanischen Eigenschaften und Leistung.Welche
Stahl
wurde bekannt als einer Legierung, die aus Kohlenstoff und Eisen besteht, ist bekannt.Auch kann eine solche Legierung (Foto unten angeordnet) haben Verunreinigungen anderer chemischer Elemente.
Es gibt mehrere Strukturzuständen.Wenn der Kohlenstoffgehalt innerhalb von 0,025-0,8%, genannt die Daten proeutektoiden Stahl und haben in ihrer Struktur Perlit und Ferrit.Wenn übereutektoiden Stahl ist es möglich, die Perlit und Zementit Phase zu beobachten.Ein Merkmal der ferritische Struktur ist die Plastizität.Zementit hat auch eine erhebliche Härte.Perlite bilden zwei vorangegangenen Phasen.Es kann eine granuläre Form (durch Einschluss von Ferritkörnern angeordnet Zementit die eine kreisförmige Form haben), und die Platte haben (beide Phasen die Form von Platten).Wenn der Stahl oberhalb der Temperatur erhitzt, bei der die Polymorphe, die Strukturveränderungen in Austenit.Diese Phase hat eine hohe Plastizität.Wenn der Kohlenstoffgehalt 2,14% überschreitet, werden solche Materialien und Legierungen, Eisen genannt.
Stähle
Abhängig von der Zusammensetzung des Stahls kann ein Kohlenstoff-Legierung sein.Der Kohlenstoffgehalt weniger als 0,25% Kohlenstoff-Stahl ist gekennzeichnet.Wenn die Menge 0,55% erreicht, dann können wir über das Medium-Legierung zu sprechen.Stahl, der von mehr als 0,6% Kohlenstoff zusammengesetzt ist, die so genannte High-Carbon.Wenn der Weg Legierung Technologie beinhaltet die Einführung von spezifischen chemischen Elemente, diese Stahllegierung genannt.Einführung der verschiedenen Komponenten seine Eigenschaften wesentlich ändern.Wenn die Nummer nicht 4%, die niedrig legierten Legierung nicht überschreiten.Srednelegirovannoj und hochlegierten Stahl mit 11% bzw. mehr als 12% Verunreinigungen.Je nachdem, in welchem Bereich der Stahllegierungen eingesetzt werden, sind sie getrennt Arten: instrumental, Konstruktion und spezielle Stähle und Legierungen.
Technologie von
Stahlherstellungsverfahren ist sehr zeitaufwendig.Es umfasst mehrere Phasen.Zunächst einmal müssen Sie Rohstoffe - Eisenerz.Die erste Stufe umfaßt das Erhitzen auf eine bestimmte Temperatur.Diese oxidative Prozesse auftreten.In der zweiten Stufe die Temperatur wesentlich höher ist.Oxidation von Kohlenstoff sind intensiver.Möglicherweise zusätzliche Sauerstoffanreicherung der Legierung.Unerwünschte Verunreinigungen in die Schlacke entfernt wird.Der nächste Schritt dient dazu, Sauerstoff aus Stahl zu entfernen, da es die mechanischen Eigenschaften erheblich.Dies kann durchgeführt werden oder Ausfällen einer Diffusionsmethode.Wenn der Prozess der Desoxidation auftritt, wird der resultierende Stahl genannt Sieden.Calm Legierung keine Gase entwickeln wird Sauerstoff vollständig entfernt.Eine Zwischenstellung belegt ausgewogene Stahl.Herstellung von Legierungen aus Eisen tritt in der offenen Feuerstelle, Induktionsöfen, Sauerstoff-Wandler.
Legierungs
Um diese oder andere Eigenschaften von Stahl zu erhalten, wird seine Zusammensetzung spezielle Dotierungsmittel verabreicht.Die Hauptvorteile dieser Legierung erhöhte Resistenz gegenüber verschiedenen Stämmen wird die Zuverlässigkeit der Teile und andere Strukturelemente stark erhöht.Abschrecken kann der Anteil der Risse und andere Defekte.Oft werden solche unterschiedlichen Elemente Sättigungsverfahren wird verwendet, um die Beständigkeit gegen chemische Korrosion verleihen.Es gibt jedoch einige Nachteile.Sie erfordern eine zusätzliche Verarbeitung, die eine hohe Wahrscheinlichkeit des Auftretens von Haarrissen.Neben den Kosten des Materials zunimmt.Die häufigsten Legierungselemente - Chrom, Nickel, Wolfram, Molybdän und Kobalt.Ihr Einsatzbereich ist recht groß.Das Engineering und Produktion von Pipeline, Stromversorgung, Luftfahrt und viele mehr.
Konzept der Hochtemperatur-Festigkeit und Wärmebeständigkeit
Der Begriff der Wärmebeständigkeit bedeutet die Fähigkeit eines Metalls oder einer Legierung, alle ihre Eigenschaften bei der Arbeit bei hohen Temperaturen zu halten.In einer solchen Umgebung ist es oft Gaskorrosion beobachtet.Daher muß das Material Resistenz gegen dessen Wirkung besitzen, das temperaturbeständig sein.Somit werden die Eigenschaften von Legierungen in großen Temperatur verwendet werden, sollten beide Konzepte enthalten.Erst dann solche Stahl die erforderlichen Ressourcen für den Betrieb von Teilen, Werkzeugen und anderen Strukturelementen bereitzustellen.
Eigenschaften hitzebeständigem Stahl
Wenn die Temperatur erreicht hohe Werte, erfordert die Verwendung von Legierungen, die nicht brechen wird nach unten und geben in der Belastung.In diesem Fall ist, verwenden Sie einen hitzebeständigen Legierungen.Die Betriebstemperatur für solche Materialien - über 500 ° CEin wichtiger Punkt, mit ähnlichen Stahl ein hohes Haltbarkeitsgrenze, Plastizität, die für eine lange Zeit bestehen bleibt, sowie die Entspannungsbeständigkeit.Es gibt eine Reihe von Elementen, die den Widerstand erheblich verbessern kann, die hohen Temperaturen: Kobalt, Wolfram, Molybdän.Es ist eine obligatorische Komponente und Chrom.Er nicht so viel Einfluss auf die Stärke, sie erhöht die Zunderbeständigkeit.Chrome verhindert auch Korrosionsprozesse.Eine weitere wichtige Eigenschaft dieser Art von Legierungen, - ein langsames Kriechverhalten.
Klassifizierung von hitzebeständigen Stählen für die Struktur
hitzebeständig und hitzebeständigen Legierungen sind ferritische Klasse, martensitischen, austenitischen und martensitischen-feritno.Die ersten von etwa 30% Chrom besteht.Nach Sonderbehandlung Struktur wird feiner.Wenn die Erwärmungstemperatur überschreitet 850ºS die Korn erhöht, und eine solche hitzebeständigen Materialien brüchig werden.Martensitischen Typen, gekennzeichnet durch einen Chromgehalt von 4% bis 12%.Ebenfalls vorhanden geringe Mengen an Nickel, Wolfram und andere Elemente sein.Von denen Teile der Turbinen, Ventile in Autos.Stähle, die in ihrer Struktur eine Martensit und Ferrit haben, geeignet für den Betrieb bei hohen Temperaturen und konstante langfristigen Betrieb.Der Chromgehalt erreicht 14%.Austenit erzielt wird, wenn der Nickelsuperlegierungen verabreicht.Stahl mit einer derartigen Struktur weisen eine Reihe von Marken.
Nickel-Basis-Legierungen
Nickel hat eine Anzahl von nützlichen Eigenschaften.Es hat eine positive Wirkung auf die Zerspanbarkeit des Stahls (entweder heiß oder kalt).Wenn das Einzelteil oder ein Werkzeug entwickelt, um in einer feindlichen Umgebung zu arbeiten, die Dotierung dieses Elements erhöht die Korrosionsbeständigkeit.Hitzebeständigen Nickelbasiswerkstoffe werden in die folgenden Gruppen aufgeteilt: wärmebeständige und wärmebeständige sich.Letzteres sollte auch eine Mindesthitzebeständigen Eigenschaften.Betriebstemperaturen zu erreichen 1200ºS.Zusätzlich eingeführten Chrom oder Titan.Charakteristisch, Stahl, Nickel-Legierung, eine geringe Menge an Verunreinigungen, wie Barium, Magnesium, Bor, daher mehr Korngrenzen verstärkt.Solche Superlegierungen sind in Form von Schmiedeteilen und Walz.Es ist auch möglich Ebbe Einzelheiten.Das Haupteinsatzgebiet - die Herstellung von Gasturbinenkomponenten.Hitzebeständige Legierungen auf Nickelbasis sind bis zu 30% Chrom besteht.Sie sind sehr gut auf Stanzen, Schweißen.Darüber hinaus Zunderbeständigkeit ist hoch.Dies macht es möglich, sie in der Gasrohrleitungssystem zu verwenden.
hitzebeständige Stahl, Titan-Legierung
Titan wird in einer kleinen Menge (0,3%) eingeführt.In diesem Fall erhöht sich die Festigkeit der Legierung.Wenn sein Gehalt deutlich höher, etwas verschlechtern die mechanischen Eigenschaften (Härte, Festigkeit).Aber zur gleichen Zeit erhöht die Plastizität.Dies erleichtert die Handhabung des Stahls.Bei Verabreichung mit anderen Komponenten titan gemeinsam können Hochtemperatureigenschaften deutlich verbessern.Wenn es die Notwendigkeit, in einer feindlichen Umgebung (vor allem in dem Fall, wenn die Konstruktion beinhaltet Schweißen) zu arbeiten, das Legierungselement chemisch Daten gerechtfertigt ist.
Kobaltlegierungen
große Menge an Kobalt (80%) geht zur Herstellung von Materialien, wie hitzebeständige und hitzebeständige Legierungen, wie sie in reiner Form nur selten genutzt wird.Seiner Verwaltung verbessert die Duktilität und Beständigkeit bei hohen Temperaturen.Und je höher sie ist, desto höher die Menge an Kobalt in der Legierung aufgenommen.In einigen Stempel seinen Inhalt 30% erreicht.Ein weiteres Merkmal dieser Stähle - Verbesserung der magnetischen Eigenschaften.Aufgrund der hohen Kosten von Kobalt ist jedoch seine Verwendung ziemlich begrenzt.
Wirkung von Molybdän auf Superlegierungen
Diese chemischen Elements beeinflusst die Festigkeit des Materials bei hohen Temperaturen.Besonders wirksam ist der Einsatz in Verbindung mit anderen Elementen.Es signifikant die Härte des Stahls (bereits bei einem Gehalt von 0,3%) zu.Zugfestigkeit zunimmt.Eine weitere positive Eigenschaft von denen hitzebeständigen Legierungen dotierten Molybdän - ein größeres Maß an Beständigkeit gegen Oxidationsprozesse.Molybdän trägt zur Kornverfeinerung.Der Nachteil ist die Schwierigkeit des Schweißens.
Andere spezielle Stähle und Legierungen
, um verschiedene Aufgaben erforderlichen Materialien, die bestimmte Eigenschaften haben, durchzuführen.Somit können wir die Verwendung spezieller Legierungen, das entweder dotiert oder Kohlenstoff sein kann sprechen.Der endgültige Satz von erforderlichen Eigenschaften wird aufgrund der Tatsache, dass die Herstellung von Legierungen und deren Verarbeitung ist für spezielle Technologie erreicht.Eine weitere Besonderheit Stähle und Legierungen werden in strukturelle und Instrumental unterteilt.Zu den Hauptaufgaben für diese Art von Materialien sind die folgenden: Widerstandsfähigkeit gegen Korrosion und Verschleiß, die Fähigkeit, in einer feindlichen Umgebung zu arbeiten, verbesserte mechanische Eigenschaften.In dieser Kategorie gibt und hitzebeständigen Stählen und Legierungen mit einem hohen Betriebstemperatur und Tieftemperatur-Stahl, die standhalten kann bis zu -296ºS.
Werkzeugstahl für Werkzeuge in der Produktion von Spezial-Werkzeugstahl verwendet.Da die Arbeitsbedingungen der verschiedenen Materialien sind auch einzeln ausgewählt.Da die Anforderungen an die Instrumente sind hoch genug, werden die Eigenschaften der Legierung, um sie entsprechend zu erzeugen: sie müssen frei von äußeren Verunreinigungen, Einschlüsse sein, Desoxidationsverfahrens ist gut organisiert und homogene Struktur.Für die Instrumentierung ist es sehr wichtig, eine stabile Leistung zu haben und wider Verschleiß.Wenn wir über Schneidwerkzeugen zu sprechen, arbeiten sie bei hohen Temperaturen (Hitze hält die Flanke), konstanter Reibung und Verformung.Für sie ist es sehr wichtig, um die Primärhärte zu halten, wenn erhitzt.Eine andere Art von Werkzeugstahl - hohe Geschwindigkeit.Im allgemeinen ist es dotiertem Wolfram.Härte wird bei einer Temperatur von etwa 600ºS gehalten.Es gibt auch sterben Stähle.Sie sind für den warmen und kalten Verformung ausgelegt.
Scope Legierungen Sonder
Industries, die Legierungen mit besonderen Eigenschaften festgelegt zu verwenden.Aufgrund seiner überlegenen Qualität, sie sind in der Maschinenbau, Bauwesen, Ölindustrie unverzichtbar.Hitzebeständigen und hitzebeständigen Legierungen sind in der Herstellung von Turbinenteilen, Ersatzteilen für Autos verwendet wird.Stähle, die eine hohe Korrosionsschutzeigenschaften haben, sind wichtig für die Herstellung von Rohren, Kanülen, Vergaser, Räder, alle Arten von chemischen Elementen.Die Schienen für die Eisenbahn, Eimer, Raupen für den Transport - der Grundlage für all dies ist die verschleißfestem Stahl.In der Massenproduktion von Schrauben, Muttern und verwendeten Legierungen Automaten ähnliche Teile.Suspension muss ausreichend belastbar und langlebig sein.Daher wird das Material, sie ist ein Federstahl.Zur Verbesserung der Qualität dieser sie zusätzlich mit Chrom, Molybdän legiert.Alle Sonderlegierungen und Stähle mit einem Satz von spezifischen Eigenschaften zu ermöglichen, die Kosten für die Teile, in denen bisher verwendeten NE-Metalle zu reduzieren.
